أنهيدريد ماليك

الوصف: أنهيدريد الماليك هو مركب عضوي بالصيغة C2H2 (CO) 2O. إنه أنهيدريد حمض الماليك. إنها مادة صلبة عديمة اللون أو بيضاء ذات رائحة نفاذة. إنه وسيط كيميائي عالي التفاعل وله استخدامات محتملة في كل مجال من مجالات الكيمياء الصناعية تقريبًا. يستخدم أنهيدريد الماليك في إنتاج راتنج البوليستر غير المشبع وكذلك في تصنيع الطلاءات والمواد الخافضة للتوتر السطحي والأدوية والمنتجات الزراعية مثل مبيدات الآفات وكمادة مضافة للبلاستيك. يتم إنتاجه صناعيًا على نطاق واسع بحجم سوق يبلغ 2.77 مليار دولار أمريكي في عام 2018 ومن المتوقع أن يتوسع بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 6.7٪ من 2019 إلى 2025.

عملية التصنيع: يتم إنتاج أنهيدريد الماليك عن طريق أكسدة الطور البخاري لـ n-butane. تقوم العملية الشاملة بتحويل مجموعات الميثيل إلى كربوكسيلات وإزالة الهيدروجين من العمود الفقري. تعكس انتقائية العملية متانة أنهيدريد المالئيك، مع نظام الرابطة المزدوجة المترافق. تم إنتاج أنهيدريد المالئيك تقليديًا عن طريق أكسدة البنزين أو المركبات العطرية الأخرى. اعتبارًا من عام 2006، استمر عدد قليل فقط من المصانع الصغيرة في استخدام البنزين. في كلتا الحالتين، يتم إدخال البنزين والبيوتان في تيار من الهواء الساخن، ويتم تمرير الخليط عبر طبقة محفز عند درجة حرارة عالية. يتم التحكم في نسبة الهواء إلى الهيدروكربون لمنع الخليط من الاشتعال. يعتبر خامس أكسيد الفاناديوم وثلاثي أكسيد الموليبدينوم من المحفزات المستخدمة في مسار البنزين، بينما يستخدم فوسفات الفاناديوم لمسار البيوتان:

C ₄ H ₁₀ + 3.5 O _{2 → C 4 H 2 O 3 + 4} H ₂ O

تستلزم العملية المتنافسة الرئيسية احتراقًا كاملاً للبيوتان، وهو تحويل يكون طاردًا للحرارة بمرتين مثل الأكسدة الجزئية. أصبحت الطريقة التقليدية لاستخدام البنزين غير اقتصادية بسبب ارتفاع أسعار البنزين واستمرار ارتفاعها والامتثال للوائح انبعاثات البنزين. بالإضافة إلى ذلك، عند إنتاج أنهيدريد المالئيك (4 ذرات C)، يُفقد ثلث ذرات الكربون الأصلية كثاني أكسيد الكربون عند استخدام البنزين (6 ذرات كربون). تبدأ العمليات التحفيزية الحديثة من جزيء مكون من 4 كربون وتقوم فقط بتوصيل الأكسجين وإزالة الماء؛ ويظل جسم الجزيء رباعي القاعدة سليمًا. بشكل عام، تعتبر الطريقة الأحدث أكثر كفاءة من حيث المواد. توجد أوجه تشابه مع إنتاج أنهيدريد الفثاليك: بينما تستخدم الطرق القديمة النفثالين، تستخدم الطرق الحديثة أو-زيلين كمادة أولية.

التطبيقات: يحتوي أنهيدريد الماليك على مجموعة واسعة جدًا من الاستخدامات من الإضافات الغذائية إلى التطبيقات الصناعية: المواد الخام من الراتينج الصناعي

• (البوليستر غير المشبع)
• الدهانات والطلاءات
• معدّلات الراتنج
• مثبتات كلوريد الفينيل
• المضافات الغذائية (حمض الفوماريك وحمض السكسينك وحمض الماليك) المواد الكيميائية الزراعية عوامل تحجيم الورق Imides
>المواد البلاستيكية الخافضة للتوتر السطحي
• (DOM، DBM، DEM)